專利名稱：一種低溫敏感不育水稻育性轉換的監控方法
技術領域：
本發明涉及一種低溫敏感不育水稻育性轉換的監控方法，適用于以低溫敏感核不育水稻作母本的兩系法雜交稻制種。
背景技術：
我國兩系法雜交水稻研究已取得世界領先的理論與實踐成果，至2005年，累計種植面積已超過800萬hm2。以兩系法為技術途徑的超級雜交稻研究也取得突破性成果，由申請單位育成的兩系超級稻兩優培九在國內第一個達到中國超級稻育種的第一期目標，榮膺2000年我國科技進展十大新聞之首。據不完全統計，該組合已累計種植逾500萬hm2，是最近4年國內年種植面積最大的水稻品種。
我國目前應用于兩系法雜交稻制種生產的有溫敏核不育系和光敏核不育系兩大類型。后者的育性轉換主要決定于日照長短，制種比較安全。前者則受溫度制約，而大氣溫度因我國稻區顯著的季風特征波動性較大，不育系育性敏感期遭遇低溫會影響制種純度，此問題一直是兩系法雜交稻生產的隱患性問題。
兩優培九母本培矮64S是兩系法雜交稻育種中應用最多的不育系，屬育性轉換起點溫度較低的溫敏不育系。據已有研究報道，連續3天日均氣溫低于23.5～24.0℃，培矮64S將部分自交結實而影響種子純度。在長江中下游地區，最近5年中有2年，8月中旬發生了3天日均溫連續低于23.5℃的天氣，對兩系雜交稻制種產生了一定影響。最近3年的兩系法雜交稻制種實踐表明，低溫來臨時，處于同一天氣條件下的制種田，由于地形、生態用水等農田小氣候的不同，制種純度的差異很大。我們的研究也證明，大氣溫度是通過影響植株溫度而影響培矮64S育性的。遭遇低溫侵襲時，如果用溫度相對較高的灌溉水來改善稻田小氣候，可以提高植株溫度，從而保障兩系雜交稻制種的純度。
至今，低溫敏感核不育水稻的育性轉換預測均是通過氣象臺站發布的日平均氣溫來進行，尚無通過稻田小氣候和植株溫度監測來預測不育系育性轉換的相關研究，尤其是植株體或其附近的轉換溫度條件尚無具體量化報道。
發明內容
本發明的目的是針對現有的兩系法雜交稻制種過程中，育性敏感期遭遇異常低溫會危害制種純度的隱患性問題，提供一種對低溫敏感不育水稻育性轉換的監控方法，從而為采用“以水調溫”等生態措施改善農田小氣候，提高植株溫度，為穩定制種純度提供技術保障。
本發明的目的目的可以通過以下措施來達到一種低溫敏感不育水稻育性轉換的監控方法，其特征在于當制種田母本出穗前5～15天范圍內，大氣日均溫在24℃以下的低溫天氣時，用紅外測溫儀或溫度傳感器于每日02時、08時、14時、20時測定距地面15-25厘米的植株平均莖溫或平均氣溫，當4次測定的植株平均莖溫低于22.8℃或平均氣溫低于23.1℃時，預示不育系育性將向可育方向轉換，可采取水溫高于25℃的河水進行流水灌溉措施調節植株溫度或氣溫至植株平均莖溫22.8℃或平均氣溫23.1℃以上，以穩定不育系的不育性。
本發明的目的目的還可以通過以下措施來達到一種低溫敏感不育水稻育性轉換的監控方法，其特征在于當制種田母本出穗前5～15天范圍內，大氣日均溫在24℃以下的低溫天氣時，用紅外測溫儀或溫度傳感器于每日02時、08時、14時、20時測定距地面20厘米的植株平均莖溫或平均氣溫，當4次測定的植株平均莖溫低于22.8℃或平均氣溫低于23.1℃時，預示不育系育性將向可育方向轉換，可采取水溫高于25℃的河水進行流水灌溉措施調節植株溫度或氣溫至植株平均莖溫22.8℃或平均氣溫23.1℃以上，以穩定不育系的不育性。
本發明的優點目前的低溫敏感不育水稻育性轉換預報是根據氣象站發布的氣溫報告進行預測，氣溫報告是以縣為基本單位發布，未考慮具體制種田塊的小氣候和下墊面等生態條件的差異。本發明通過直接測量植株感溫部位的溫度或其周圍氣溫來監測不育系育性轉換，考慮到了稻田小氣候及各種因素對不育系育性的綜合影響，比大氣溫度預測法更直接、更準確、更科學。可以根據本監測結果對具體田塊的小氣候進行即時調控并可及時直接觀察到調控效果，從而保障和提高制種種子純度，降低兩系法雜交稻的制種風險。
具體實施例方式
實施例12005年8月18-20日，南京遭受連續3日低溫侵襲，氣象臺實測的3日平均氣溫為22.7℃，平均最低氣溫為21.1℃。江蘇省農業科學院有1畝兩系法雜交稻新組合制種田(共有育性轉換溫度在24℃以下的低溫敏不育系制種的新組合10個)母本正處于出穗前5-10天。采用PTWD-2A型溫度傳感器用數據采集器(TRM-ZS1型)自動采集數據，用02時、08時、14時、20時計算的距地面20厘米的植株莖溫平均值18日為22.3℃，預計將影響不育系的育性和制種純度。自8月18日下午起用水庫水進行15cm灌溉直至8月20日。水庫的平均水溫為28.9℃，制種田進水口平均水溫為28.6℃，出水口平均水溫為26.1℃，使20cm平均莖溫提高至23.6℃，20cm平均氣溫提高至24.7℃。8月21日后天氣溫度恢復正常，20cm莖溫高于23.5℃。結果1畝制種田的10個不育性育性均較穩定，花粉育性和自交結實率均為零，花期相遇的組合制種種子純度在95-98％。
實施例2申請單位的3畝兩系法雜交稻兩優108制種田，位于江蘇省農科院水稻試驗場。母本為低溫敏不育系培矮64S，于6月1日播種，6月25日移栽。2005年南京地區8月18-20日連續低溫(平均日均溫為21.5-23.5℃)。此時母本正處于出穗前7天。采用PTWD-2A型溫度傳感器用數據采集器(TRM-ZS1型)自動采集數據，用18日02時、08時、14時、20時測定距地面15厘米的植株莖溫，4次平均值為22.3℃，預計將影響不育系的育性和制種純度。采用10厘米的水層灌溉，灌溉河水水溫為28.9℃，進水口水溫為28.6℃，出水口水溫為26.0℃，使15cm高度植株平均莖溫提高至23.5℃。連續3天用此方法，直到8月20日。8月21日后天氣溫度恢復正常，15cm莖溫高于23.5℃。結果制種田母本于8月25-30日出穗，父母本花期相遇，制種產量折合124公斤/畝，純度為98.2％。
實施例32005年，申請單位種植了1畝培矮64S試驗田，設置了濕潤灌溉(對照)和深水流灌(處理)兩種方式。在育性敏感期受到8月18日-8月26日期間共有7天低于24℃低溫危害。采用PTWD-2A型溫度傳感器用數據采集器(TRM-ZS1型)每30秒自動采集數據，計算每日02時、08時、14時、20時測定的距地面20厘米的植株莖溫和氣溫。測定結果證明，對照田7天的20cm植株平均莖溫和平均氣溫分別為22.9℃和22.5℃，而采用流水灌溉的處理田20cm的平均莖溫和平均氣溫分別為23.3℃和24.6℃。對照和處理田的平均可育花粉百分率分別為17.76％和0.39％，平均自交結實率分別為5.23％和0.13％。對照田不育系育性已轉換為可育，而處理田不育系仍保持其不育性(自交結實率低于0.5％)。
實施例42004年氣候條件比較優越，低于24℃不利于兩系雜交稻制種的天氣出現在9月上旬。9月8日至9月10日的平均氣溫為22.1℃，最低氣溫為19.4℃。在申請單位的培矮64S試驗田中(面積1.6畝)，采用PTWD-2A型溫度傳感器監測到的02，08，14，20時4次25cm平均莖溫為21.5℃。以10-15cm深度的河水連續串灌培矮64S試驗田(處理)，25cm莖溫和氣溫比對照(不灌水)分別提高了1.4℃和2.2℃，分別達到22.9℃和24.3℃。培矮64S在9月中旬抽穗的套袋自交結實率灌溉處理為0.19％，不育性正常，而對照為2.44％，已轉換為可育。
權利要求
1.一種低溫敏感不育水稻育性轉換的監控方法，其特征在于當制種田母本出穗前5～15天范圍內，大氣日均溫在24℃以下的低溫天氣時，用紅外測溫儀或溫度傳感器于每日02時、08時、14時、20時測定距地面15-25厘米的植株平均莖溫或平均氣溫，當4次測定的植株平均莖溫低于22.8℃或平均氣溫低于23.1℃時，預示不育系育性將向可育方向轉換，可采取水溫高于25℃的河水進行流水灌溉措施調節植株溫度或氣溫至植株平均莖溫22.8℃或平均氣溫23.1℃以上，以穩定不育系的不育性。
2.根據權利要求1所述的低溫敏感不育水稻育性轉換的監控方法，其特征在于當制種田母本出穗前5～15天范圍內，大氣日均溫在24℃以下的低溫天氣時，用紅外測溫儀或溫度傳感器于每日02時、08時、14時、20時測定距地面20厘米的植株平均莖溫或平均氣溫，當4次測定的植株平均莖溫低于22.8℃或平均氣溫低于23.1℃時，預示不育系育性將向可育方向轉換，可采取水溫高于25℃的河水進行流水灌溉措施調節植株溫度或氣溫至植株平均莖溫22.8℃或平均氣溫23.1℃以上，以穩定不育系的不育性。
全文摘要
本發明公開一種低溫敏感核不育水稻育性轉換的監控方法，該方法提供了兩系法雜交稻制種過程中，在母本育性敏感期遭受低溫時會影響制種純度的問題，而需要儲備的不育系育性轉換的科學監控方法。該方法為當制種田母本出穗前5～15天范圍內，大氣日均溫在24℃以下的低溫天氣時，用紅外測溫儀或溫度傳感器于每日02時、08時、14時、20時測定距地面15－25厘米的植株平均莖溫或平均氣溫，當4次測定的植株平均莖溫低于22.8℃或平均氣溫低于23.1℃時，預示不育系育性將向可育方向轉換，可采取水溫高于25℃的河水進行流水灌溉措施調節植株溫度或氣溫至植株平均莖溫22.8℃或平均氣溫23.1℃以上，以穩定不育系的不育性。
文檔編號A01H1/00GK1813518SQ20061003863
公開日2006年8月9日 申請日期2006年3月6日 優先權日2006年3月6日
發明者呂川根, 鄒江石, 姚克敏, 胡凝, 宗壽余, 孫永華, 張啟軍, 夏士健, 漆慶明 申請人:江蘇省農業科學院